Willkommen zum sechsten Teil des Kurses ‘Design-Bohrfelder mit Zuversicht’.
Zusammenfassung von Teil 5
Im letzten Teil des Kurses lag der Schwerpunkt darauf, all das bisher erworbene Wissen anzuwenden, um einige Sensitivitätsanalysen durchzuführen und selbst zu sehen, wie schon kleine Änderungen am Entwurf erhebliche Auswirkungen auf das Endergebnis haben können.
In Abschnitt 5.1 wurde die scheinbar einfache Frage ‘Was ist besser: das einfache oder das doppelte U-Rohr?’ aus thermischer Sicht erörtert. Durch die Untersuchung des effektiven thermischen Widerstands des Bohrlochs in verschiedenen Situationen kam man zu dem Schluss, dass es auf diese Frage keine eindeutige Antwort gibt. Es zeigt sich, dass je nach Wahl des Mörtels, des Frostschutzmittels, der Durchflussrate und sogar je nachdem, ob man für Spitzenlasten beim Heizen oder Kühlen plant, die eine Variante besser abschneiden kann als die andere.
In Abschnitt 5.2 wurde dieselbe Frage untersucht, diesmal jedoch aus hydraulischer Sicht unter Berücksichtigung des Druckabfalls. Hier zeigte sich eindeutig, dass bei gleichem Rohrdurchmesser das Doppel-U-Rohr stets eine bessere Leistung erbringt und dass ein größerer Rohrdurchmesser bei gleicher Anzahl von Rohren ebenfalls immer zu einem geringeren Druckverlust führt. Beim Vergleich von Einzel- und Doppel-U-Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern gab es jedoch erneut keine eindeutige Antwort auf diese Frage.
In Abschnitt 5.3 wurde die Bedeutung der Arbeit mit den tatsächlichen Bohrlochkoordinaten erörtert. In der Regel werden Bohrfeldern anhand von Standardkonfigurationen wie beispielsweise einem Rechteck entworfen, doch in der Realität können sie erheblich davon abweichen. Daher wurde gezeigt, dass die Planung unter Verwendung der tatsächlichen Bohrlochkoordinaten zu erheblichen Änderungen am Entwurf führen kann. Da es relativ einfach ist, Koordinaten in GHEtool auf einer Karte einzutragen oder aus einer AutoCAD-Zeichnung zu importieren, wird dringend empfohlen, auf diese Weise zu planen, um das genaueste Ergebnis zu erzielen.
In Abschnitt 5.4 lag der Schwerpunkt auf dem Ungleichgewicht, also der jährlichen Erwärmung oder Abkühlung des Bodens. Bei einem bestimmten Lastprofil ist dieses Ungleichgewicht eine unvermeidbare Tatsache, mit der wir umgehen müssen. In diesem Kapitel wurden Strategien zur Minderung dieser Auswirkungen erörtert, wie beispielsweise die Vergrößerung des Bohrlochabstands oder die Verringerung des effektiven thermischen Widerstands der Bohrlöcher. Es wurde zudem gezeigt, dass das Hinzufügen weiterer Bohrlöcher nicht immer eine gute Strategie zur Bewältigung des Ungleichgewichts ist.
Inhalt von Teil 6
Bislang handelte es sich bei allen in diesem Kurs verwendeten Sonden um herkömmliche, markenunabhängige Produkte wie Einzel- und Doppel-U-Rohre. Allerdings haben immer mehr Hersteller innovative Wärmetauscher entwickelt, die unter bestimmten Bedingungen sowohl aus thermischer als auch aus hydraulischer Sicht Vorteile bieten können. In diesem Abschnitt beleuchten wir eine Auswahl dieser Produkte, für die strenge mathematische Modelle entwickelt und in GHEtool Cloud implementiert wurden.
Im ersten Kapitel wird die TurboCollector von MuoviTech wird vorgestellt. Dabei handelt es sich um eine kreisförmige Sonde mit integrierten Rippen, die die Turbulenz bei niedrigeren Durchflussraten verstärken. Im zweiten Kapitel wird ihr jüngerer Verwandter, der MuoviELLIPSE, wird erläutert. Es verfügt über dieselben Innenrippen, hat jedoch einen elliptischen Querschnitt.
Im dritten Kapitel wird die GEROtherm VARIO und FLUX Es werden Sonden von HakaGerodur vorgestellt. Dabei handelt es sich um ringförmige Sonden mit variierender Wandstärke, um Druckverluste zu minimieren und gleichzeitig die gleiche Druckstufe wie bei einer herkömmlichen Sonde beizubehalten.